Судна на падводных крылах

Су́дна на падво́дных кры́лах[1] (СПК) — судна (карабель), корпус якога пры руху цалкам або часткова падымаецца над вадой пад дзеяннем пад’ёмнай сілы, створанай пагружанымі ў ваду крыламі. Выкарыстоўваюцца ў перавозках пасажыраў, невялікіх тэрміновых грузаў, у ваенна-марскіх сілах.

Тыпы падводных крылаў: часткова пагружанае і цалкам пагружанае
Судна Энрыка Фарланіні на возеры Лага-Маджорэ, 1910 год
СПК «Метэор-1». Ніжні Ноўгарад
СПК «Камета 120М» (праект 23160) каля прычала ў Ялце
Катар на падводных крылах Carl XCH4 «Canard» ВМС ЗША ў праліве Лонг-Айленд
Дошка для сёрфінгу на падводных крылах
Малы супрацьлодачны катар MPK-220 «Уладзімірац» праекта 11451 у Севастопалі

Нерухомае судна на падводных крылах утрымліваецца на вадзе сіламі плывучасці (водазмяшчальнае становішча). Пры дасягненні суднам пэўнай хуткасці яго корпус падымаецца над вадой (выхад на крылы), што памяншае паверхню судотыку судна з вадой (у вадзе знаходзяцца толькі крылы, іх стойкі, рулі, грабныя валы, грабныя вінты), супраціўленне вады руху зніжаецца і пры аднолькавых удзельных затратах энергіі СПК развівае больш высокую хуткасць у параўнанні з водазмяшчальнымі або глісіруючымі суднамі[2]. Корпус СПК звычайна вырабляюць з лёгкіх сплаваў, крылы — з нержавеючай сталі; энергетычныя ўстаноўкі — рухавікі ўнутранага згарання, газавыя турбіны; рухачы — грабныя і паветраныя вінты.

Гісторыя правіць

Першы патэнт на судна з падводнымі крыламі быў выдадзены ў 1891 годзе ў Францыі інжынеру Шарлю дэ Ламберту, які ў 1898 годзе пабудаваў паравую лодку, па бартах якой былі замацаваны па чатыры невялікія плоскія крылы-пласціны, і правёў яе выпрабаванне на рацэ Сена[3]. У 1898 годзе італьянскі інжынер Энрыка Фарланіні запатэнтаваў падводнае крыло этажэрачнага тыпу, а ў 1905 годзе пабудаваў катар (водазмяшчэннем 1,65 т з рухавіком унутранага згарання магутнасцю 55 кВт), які дасягнуў хуткасці ў 46 вузлоў[3]. Італьянскія інжынеры Крока і Рыкальдоні ў 1906 годзе пабудавалі і выпрабавалі катар з двума V-падобнымі крыламі, размешчанымі ў носе і карме (па схеме «тандэм»), які ў якасці рухача меў паветраны вінт і развіваў хуткасць да 48 вузлоў[3]. Распрацоўкай падводных крылаў таксама займаліся многія з піянераў авіяцыі (браты Райт, Аляксандр Грэям Бел, Клеман Адэр, Глен Куртыс і інш.).

Вялікая заслуга ў справе развіцця і ўдасканалення суднаў на падводных крылах належыць Аляксандру Бэлу і канадскаму інжынеру Казею Балдуіну, якія ў 1907 годзе купілі патэнт Фарланіні на судна з этажэрачнымі крыламі і, удасканальваючы яго схему на працягу шэрагу гадоў, пабудавалі і выпрабавалі цэлы шэраг розных СПК. Іх судна HD-4, пабудаванае і выпрабаванае ў 1919 годзе ў Канадзе развівала хуткасць да 61 вузлоў[3].

У канцы 1920-х — пачатку 1930-х гадоў даследчыя і вопытна-канструктарскія работы па стварэнні мараходных суднаў на падводных крылах праводзіліся ў Германіі, дзе большых поспехаў дасягнуў Ганс фон Шэртэль. Яго суднам было характэрна выкарыстанне крылаў, якія перасякаюць свабодную паверхню вады (V-падобныя і трапецападобныя з глыбока пагружанай плоскай часткай) і размешчаных па схеме «тандэм»[3].

Пабудова СПК да сярэдзіны 1930-х гадоў вялася без дастаткова абгрунтаваных тэарэтычных разлікаў, што адмоўна адбівалася на практыцы іх укаранення. Вялікая заслуга ў распрацоўках належыць Гамбургскаму доследнаму басейну, дзе праводзілася серыя мадэльных выпрабаванняў падводных крылаў, вынікі якіх былі пакладзены Шэртэлем у аснову праектных распрацовак і стварэння прамысловых узораў СПК. У гэты ж час сістэматычныя даследаванні падводных крылаў праводзіліся і ў СССР. Пасля Другой сусветнай вайны развіццё суднаў на падводных крылах пайшло больш хуткімі тэмпамі, і ўжо ў канцы 1950-х — першай палове 1960-х гадоў у вядучых краінах былі створаны рэнтабельныя рачныя і марскія пасажырскія СПК серыйнай пабудовы. Вядучае месца ў стварэнні транспартных СПК ў Заходняй Еўропе заняла вядомая швейцарская фірма «Супрамар», праектную групу якой узначальваў Г. Шэртэль[3]. Распрацоўкай таксама займаліся брытанска-галадская фірма «Акваіён». У канцы 1960-х — пачатку 1970-х гадоў праектныя распрацоўкі і будаўніцтва СПК сталі весці фірмы Італіі, Францыі, Нарвегіі, ЗША і іншых краін[3].

У СССР і Расіі правіць

Патэнт на судна на падводных крылах выдадзены ў Расіі ў 1891 годзе Шарлю дэ Ламберу[1]. Інжынеры ЦАГІ правялі першыя даследаванні падводных крылаў у гідраканале. Тэарэтычныя асновы руху СПК распрацаваны савецкімі вучонымі М. У. Келдышам, М. А. Лаўрэнцьевым, М. Я. Кочыным, А. І. Уладзіміравым, Л. І Сядовым і інш.[2] Практычныя работы па стварэнні судоў на падводных крылах у СССР пачаліся ў гады Вялікай Айчыннай вайны. У 1943 годзе па праекце Р. Е. Аляксеева быў пабудаваны доследны катар на малапагружаных крылах з рэгуляваннем пад’ёмнай сілы ў перыяд усплывання паваротам насавога крыла з дапамогай ручнога прывода. У перыяд 1945—1948 гадоў і ў наступныя гады было пабудавана некалькі вопытных катараў, на якіх адпрацоўвалася сістэма з малапагружанымі крыламі, што прывяло да распрацоўкі тэхнічных праектаў і будаўніцтва галаўных узораў серыі рачных і марскіх пасажырскіх СПК, многія з якіх атрымалі шырокае распаўсюджванне ў Савецкім Саюзе і ў замежных краінах. Першае пасажырскае СПК тыпу «Ракета» на 66 месцаў было пабудавана ў 1957 годзе[1]. Будаваліся рачныя цеплаходы «Ракета» і «Беларусь», катар «Волга», цеплаход «Метэор», марскі цеплаход «Камета», азёрны цеплаход «Спадарожнік», рачны пасажырскі цеплаход «Чайка», азёрны газатурбаход «Буравеснік», рачны цеплаход «Усход» і інш. У 1961 годзе на Чорным моры пачаў эксплуатацыю першы ў СССР марскі СПК «Страла». У 1967 годзе былі пабудаваны два марскія пасажырскія катары тыпу «Неўка», у 1972 годзе — марскі пасажырскі газатурбаход «Тайфун».

Гомельскі суднабудаўніча-суднарамонтны завод выпускаў цеплаходы на падводных крылах «Палессе»[1].

Тыпы крылаў правіць

Адрозніваюць наступныя канструктыўныя тыпы крылаў СПК:

  • малапагружаныя, якія працуюць паблізу свабоднай паверхні вады;
  • паўпагружаныя, якія перасякаюць свабодную паверхню;
  • лесвічныя (этажэрачныя);
  • механізаваныя кіраваныя;
  • вентыляваныя кіраваныя;
  • глісіруючыя паверхні[3].

Перавагі і недахопы СПК правіць

Перавагамі суднаў на падводных крылах з’яўляюцца высокая хуткасць, нізкае супраціўленне пры руху, высокая мараходнасць і неадчувальнасць да гайдання. Недахопы: нізкая эканамічнасць (вялікі расход паліва), нізкая мараходнасць пры вялікіх хвалях, неабходнасць у магутных рухавіках невялікіх памераў, немагчымасць падыходу да неабсталяваных мелкаводных стаянак.

Зноскі правіць

  1. а б в г БелЭн 2002.
  2. а б ВСЭ.
  3. а б в г д е ё ж Барбанель Б. А. 2011.

Літаратура правіць

Спасылкі правіць